Nowa architektura zwiększa wydajność energetyczną i wydajność pasma na potrzeby bezprzewodowej komunikacji w ramach Internetu rzeczy
Gwałtowny rozwój Internetu rzeczy (IoT) przyczynia się do usprawnienia procesów przemysłowych, zarządzania energią i miastem, transportu i opieki zdrowotnej. Dzieje się tak dzięki gromadzeniu, analizie i wykorzystaniu ogromnych ilości danych fizycznych. Gromadzenie takich danych zależy jednak od bezprzewodowego połączenia miliardów niedrogich czujników o zasilaniu bateryjnym. Osiągnięcie skali, na jaką ma odbywać się masowe gromadzenie danych, jest utrudnione ze względu na ograniczoną wydajność energetyczną i pasma dzisiejszych rozwiązań łączności bezprzewodowej IoT. Finansowany przez UE projekt HEASIT „dotyczył rozwoju i komercjalizacji GreenOFDM, przełomowej innowacji, która umożliwia uzyskanie wysokich prędkości przesyłu danych przy wysokiej wydajności energetycznej w bezprzewodowych rozległych sieciach WAN małej mocy (LPWAN) na potrzeby Internetu rzeczy”, mówi Loic Lietar, koordynator projektu i dyrektor GreenWaves Technologies(odnośnik otworzy się w nowym oknie), start-upu realizującego projekt. „Inicjatywa miała na celu zdefiniowanie, opracowanie i wprowadzenie na rynek modemu w postaci układu scalonego, który będzie sercem sieci małej mocy o dużej przepływności danych”. Ogólnie rzecz biorąc, celem było zbudowanie układu scalonego wyposażonego w przełomowy, opatentowany algorytm. Wyjątkowy procesor „Co ciekawe, okazuje się, że architektura, którą zaadoptowaliśmy i opracowaliśmy dla tego wdrożenia, okazała się bardziej wartościowa na sąsiednim rynku – tj. analizy, głównie w postaci wnioskowania za pomocą sztucznej inteligencji danych z obrazów, dźwięków i ruchu, przy ultra małej mocy”, wyjaśnia Lietar. „Tak więc wynikiem projektu HEASIT jest GAP8, procesor o wyjątkowej pozycji rynkowej, o wydajności energetycznej 20 razy wyższej niż jakikolwiek inny procesor dostępny na rynku”. Eksperci są zgodni, że liczba przedmiotów połączonych z siecią eksploduje w najbliższych latach. Usługi Internetu rzeczy w coraz większym stopniu wymagają łączności bezprzewodowej, która będzie zapewniała szybkość transmisji danych na poziomie Mb/s, a także zasięg kilku kilometrów, lata autonomicznej pracy i niskie koszty. Wychodząc od algorytmu GreenOFDM, jeden z partnerów projektu opracował w pełni programowalne rozwiązanie w postaci wielordzeniowego procesora o unikalnej wydajności energetycznej. Architektura wykorzystuje dwa światowej klasy projekty open source (RISC-V i PULP), co stanowi bardzo nowatorskie podejście w branży półprzewodników. Na poziomie systemowym połączono emulację GreenOFDM z otwartym stosem protokołów źródłowych, tworząc rozległą sieć o szerokim zasięgu w celu pomyślnej realizacji radiokomunikacji typu punkt-punkt. Znaczące oszczędności kosztów Strategia HEASIT polegała na zaoferowaniu sieciom LPWAN wysokiej jakości interfejsu radiowego – GreenOFDM. GreenOFDM oferuje znaczną przewagę kosztową i większą autonomię w porównaniu z WIFI i alternatywami polegającymi na długoterminowej ewolucji technologicznej. Zachowuje również istniejącą architekturę sieci i funkcje LPWAN, co nie jest możliwe ani w przypadku WIFI, ani w przypadku technologii ewoluujących w dłuższej perspektywie czasowej. „Innowacyjne rozwiązanie HEASIT znacznie obniża koszty wdrożenia i eksploatacji czujników w terenie”, dodaje koordynator. „W rezultacie pozwala to na znaczne zwiększenie liczby tych czujników i ostatecznie znacznie poszerza spektrum zastosowań Internetu rzeczy”. Pierwszy klient otrzymał działający prototyp w lipcu 2018 roku. „Sprzedaliśmy potencjalnym klientom ponad 100 zestawów z procesorem GAP8, a w pierwszym kwartale 2019 r. będziemy na dobrej drodze do produkcji seryjnej”, podsumowuje Lietar.
